[發明專利]一種基于線性規劃的多目標多資源分配模型建立方法

在審

• 申請號: 201710482043.1
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107341597A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 王悅宸;蘇醒;賈熹濱;郭黎敏;丁治明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及多目標多資源分配的研究與應用領域，具體涉及一種應急救援中基于線性規劃的多目標多資源分配模型建立方法。

背景技術

近些年來，隨著城市人口、產業高度集中，地球上發生的諸如地震、海嘯、洪水、森林火災等自然災害，不僅造成了巨大的財產損失，還嚴重威脅到了人們的生命安全。隨著科技水平的不斷發展，運用先進的科學技術在災害發生后的第一時間進行合理有效的救援，是災后減少人員傷亡和經濟財產損失的重要途徑。如今，對于自然災害應急救援的研究已經受到各國研究人員的重視。因為應急救援對救援任務的執行時間有著嚴格的限制，強調在搶救生命的“黃金時間”即72小時內進行高效率的救援行動。所以需要合理有效的方案來分配有限的救援資源(包括救援人員、工具、機械等)以保證救援資源可以被充分、合理地利用，從而確保救援行動能最大化地減少災害引發的人員傷亡和經濟財產損失。

目前，國內外已經在資源分配問題上進行了大量的研究?，F有的資源分配方法中，大部分是采用了資源和任務的一對一分配方式，并且考慮了多個分配目標之間的比重問題。但是，缺乏考慮多個資源組合的情況，并且是在任務信息已知的情況下進行分配的。因此，這些方法不能處理動態的、復雜的救援任務；還有一些分配方法增加了對救援任務的不同需求和救援資源之間的差異的考慮。但是依然沒有考慮多個資源組合的情況，并且同樣不能處理動態的、復雜的救援任務；再有一些分配方法在之前的基礎上增加了解決救援任務和救援資源的動態性問題的機制。但是，沒有考慮到救援資源分配中的多目標規劃問題?？傮w來看，現有的資源分配方法都不能兼顧資源組合分組、多目標的資源分配和救援資源和救援任務的動態性三方面，所以通過現有的資源分配方法并不能得到一份適用度更好、靈活性較強和有效性更佳的分配方案。如何設計資源分配模型使得到的分配方案能夠解決比較復雜的且具備動態情況的救援問題有待進一步研究。

發明內容

針對上述尚沒有解決的關鍵問題，本發明提出了一種基于線性規劃的多目標多資源分配模型建立方法，目的是為應急救援任務提供一種高效、可行的資源分配方案，從而能夠解決較為復雜且具有救援任務和救援資源動態情況的救援問題。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種應急救援中基于線性規劃的多目標多資源分配模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、初始化模型參數和集合；

步驟2、在救援資源集合中，找出所有救援資源的所有的組合分組；

步驟3、利用線性規劃方法，計算當前階段救援資源的最優組合分組和分配方案；

步驟4、更新模型參數和集合；

步驟5、迭代步驟2-4，直至救援任務集合為空，結束迭代。

作為優選，所述模型中，救援任務集合用TASK＝{task₁,task₂,…,task_m}表示，其中task_i表示第i個救援任務。救援資源集合用RES＝{res₁,res₂,…,res_n}表示,其中res_j表示第j個救援資源。

作為優選，步驟1初始化模型參數和集合操作包括如下：

步驟1-1、初始化時間參數curTime為救援開始時間0，即curTime＝0；

步驟1-2、初始化分配方案集合Allocation為空集，即Allocation＝{}；

步驟1-3、初始化救援任務集合TASK為當前所有救援任務；

步驟1-4、初始化救援資源集合RES為當前所有救援資源。

作為優選，，步驟1-3所述救援任務集合用TASK＝{task₁,task₂…,task_m}表示。救援任務task_i可以用task_i＝<id,dl_i>表示，其中id表示task_i的編號；dl_i表示task_i的截止時間，即在dl_i之后對task_i的執行被視為無效。